CN107374808B - 一种自动调节松紧度的造瘘碗 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自动调节松紧度的造瘘碗，包括：碗体、吸水材料层和造口腰带；造口腰带固定于造瘘碗边沿，造口腰带为两段式结构，第一段为单层长条状帆布带；第二段为带中间夹层的长条状帆布带，第二段长度固定，第二段帆布带夹层中夹持有长条状气囊；造口腰带的第一段和第二段的连接处缝制在一起；气囊的一端与加压气泵连接，用于充气，气囊另一端为电磁阀，用于放气；碗体整体呈碗型；碗口边沿向外侧延伸出一圈密封圈；碗身整体呈弧形；碗底为平底结构，碗底分布有多个透气孔，碗底内侧附有活性炭吸附纸，活性炭吸附纸的形状和尺寸与碗底相同。本发明自动调节松紧度的造瘘碗的松紧度可调，能够极大提高使用者佩戴时的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种造瘘碗。
背景技术
结直肠癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一。近几年来，随着人们生活水平的提高和饮食习惯的改变，结直肠癌的发病率呈上升趋势。
腹会阴联合直肠癌根治术、预防性回肠造口术、单纯性结肠造口术等均为结直肠癌治疗的标准术式，随着结直肠癌发病率的提高，我国肠造口患者总数已经超过100万，内地“造口人”群体正以每年逾10万人的数量递增，其中不乏一些20多岁的年轻人。因此，对于造口的护理显得愈发重要。
目前，对于造口的护理多采用肛袋、底盘等器械，其问题在于：
(1)肛袋透气性差，对于造口感染患者，不利于其恢复；
(2)底盘多为皮肤粘贴式，对于皮肤过敏者难以解决其造口问题。
发明内容
本发明提出一种自动调节松紧度的造瘘碗，解决了现有技术中造口护理采用肛袋透气性差、采用底盘导致皮肤过敏的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动调节松紧度的造瘘碗，包括：碗体、吸水材料层和造口腰带；
碗体整体呈碗型，包括碗口、碗身和碗底；碗口边沿向外侧延伸出一圈密封圈；碗身整体呈弧形；碗底为平底结构，碗底分布有多个透气孔，碗底内侧附有活性炭吸附纸，活性炭吸附纸的形状和尺寸与碗底相同；
吸水材料层整体也为碗状，其整体尺寸与碗体内部相对应，吸水材料层放置在碗体中，其高度不高于碗口边沿；吸水材料层中心圆口为造瘘口；
造口腰带固定于造瘘碗边沿，造口腰带为两段式结构，第一段为单层长条状帆布带；第二段为带中间夹层的长条状帆布带，第二段长度固定，第二段帆布带夹层中夹持有长条状气囊；造口腰带的第一段和第二段的连接处缝制在一起；气囊的一端与加压气泵连接，用于充气，气囊另一端为电磁阀，用于放气；
造口腰带第二段帆布带与造瘘碗边沿的连接处还设置有控制盒，控制盒中包括姿势检测器、控制电路和5V锂电池；
所述姿势检测装置包括方形外壳，内部设置有压电传感器和砝码块，砝码块的顶面和底面为正方形，该正方形的边沿与方形外壳的内侧面相贴合，砝码块的厚度为方形外壳的二分之一，压电传感器设置在方形外壳的底面，根据砝码块的压力输出电压信号；
控制电路包括运算放大器，运算放大器的正向输入端连接到压电传感器的输出端，运算放大器的负向输入端连接到参考电压，运算放大器的输出端分别连接到加压气泵的控制端和电磁阀的控制端，其中，加压气泵控制端为负电压控制逻辑，电磁阀控制端为正电压控制逻辑。
可选地，当佩戴者坐立时，所述砝码块压在所述压电传感器顶面，压电传感器输出最大电压；当佩戴者平躺时，所述砝码块与所述压电传感器不挤压，压电传感器输出最小电压；当佩戴者处于其他姿势，所述砝码块与所述压电传感器挤压，压电传感器输出最大值与最小值之间的中间数值。
可选地，当所述压电传感器输出的电压信号大于参考电压，所述运算放大器输出正电压信号，所述加压气泵不使能，所述电磁阀使能，气囊排气；当所述压电传感器输出的电压信号小于参考电压，所述运算放大器输出负电压信号，所述电磁阀不使能，所述加压气泵使能，气囊充气。
可选地，所述加压气泵的负电压控制逻辑通过反向跟随器实现，反向跟随器将运算放大器输出的负电压转换为同样大小的正电压，然后通过第一模数转换器转换为数字电压值，输入到单片机；由于电磁阀是正电压控制逻辑，运算放大器输出的正电压通过第二模数转换器转换为数字电压值，输入到单片机；所述第一模数转换器和第二模数转换器都是正电压有效，只对正电压进行模数转换，运算放大器输出正电压时，第一模数转换器接收的是负电压，第二模数转换器接收的是正电压，第二模数转换器输出数字电压值，单片机对应第二模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与电磁阀相对应的输出端口输出高电平信号，将电磁阀使能，对气囊排气，而单片机与加压气泵相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，加压气泵不使能；当运算放大器输出负电压时，第一模数转换器接收的是正电压，第二模数转换器接收的是负电压，第一模数转换器输出数字电压值，单片机对应第一模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与加压气泵相对应的输出端口输出高电平信号，将加压气泵使能，对气囊充气，而单片机与电磁阀相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，电磁阀不使能。
可选地，所述单片机内部运算过程为：单片机中存储有数字电压值表和高电平时间表，数字电压值表中的数字电压值与高电平时间表上的高电平时间相对应，单片机接收第一模数转换器或第二模数转换器输出的数字电压值，将该数字电压值进行查表操作，查找到与其对应的高电平时间，从相应的输出端口输出高电平信号到加压气泵或电磁阀；高电平信号使能加压气泵或者电磁阀，当高电平时间到，高电平信号变为低电平或者高阻状态，加压气泵或者电磁阀不使能，停止工作。
可选地，所述吸水材料层与碗底并不贴合，存在0.5-1cm的间隔，通过带有网格的圆形隔板实现碗底与吸水材料层的分离，圆形隔板的厚度与间隔距离相同，活性炭吸附纸放置在圆形隔板和碗底之间。
本发明的有益效果是：
(1)造口腰带的松紧度可调，第一段帆布带实现松紧度的粗调，第二段帆布带实现松紧度的细调，气囊根据佩戴者的姿势进行充放气操作，能够极大提高使用者佩戴时的舒适度；
(2)透气性好，适用于造口水肿、造口周围皮肤感染患者；
(3)造瘘碗拆卸方便，避免与皮肤粘合，适用于对造口底盘过敏的皮肤敏感患者。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的碗口结构示意图；
图2为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的碗底结构示意图；
图3为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的造口腰带的结构示意图；
图4为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的姿势检测装置原理图；
图5为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的控制电路的原理图；
图6为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的控制电路的一个具体实施例的原理图；
图7为本发明一种自动调节松紧度的造瘘碗的单片机的运算过程原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
普通肛袋、底盘难以解决造口感染、皮肤过敏等诸多问题，针对现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种自动调节松紧度的造瘘碗，不仅能够有效透气，而且能够根据佩戴者的姿势实现松紧度的自动调节，极大的改善了佩戴者的术后生活质量。
如图1和图2所示，本发明的自动调节松紧度的造瘘碗包括：碗体1、吸水材料层2和造口腰带3。
造口腰带固定于造瘘碗碗口边沿，如图3所示，造口腰带为两段式结构，第一段31为单层长条状帆布带，通过长度调节扣311调节长度，长度调节扣311可以采用现有的调节扣，例如书包肩带长度调节扣；第二段32为带中间夹层的长条状帆布带，第二段长度固定，第二段帆布带夹层中夹持有长条状气囊321；造口腰带的第一段31和第二段32的连接处326缝制在一起。
如图3所示，气囊321的一端与加压气泵322连接，用于充气，气囊另一端为电磁阀323，用于放气。造口腰带第二段帆布带与造瘘碗边沿的连接处还设置有控制盒324，控制盒中包括姿势检测装置、控制电路和5V锂电池，控制盒控制加压气泵和电磁阀的开启和关闭，并为系统提供供电，优选地，所述5V锂电池通过USB接口充电。
由于加压气泵和锂电池的体积较大，因此，加压气泵和锂电池设置在第二段帆布带与造瘘碗的连接处，这样可以防止佩戴者在坐立或者平躺时触碰到加压气泵和锂电池。优选地，锂电池装配在控制盒324里，加压气泵322也装配在控制盒324里。
如图3所示，所述气囊321的长度比造口腰带第二段32的帆布带短5cm，气囊缝制在第二段帆布带夹层中之后，第二段帆布带的一端325预留4cm，另一端326预留1cm，预留4cm一端325固定在造口碗边沿，预留1cm一端326与第一段帆布带缝制在一起作为连接处。
使用过程中，佩戴者首先将造瘘碗扣在造口处，通过长度调节扣粗调第一段帆布带的长度，进而粗调造口腰带的松紧度；佩戴合适后，再通过加压气泵和电磁阀对第二段帆布带中气囊进行充放气操作，实现松紧度的精调，这样，佩戴者可以在使用过程中，根据坐立、平躺、或者其他姿势自动调节第二段帆布带中的气囊，使造瘘碗的佩戴更加舒适。
如图1和图2所示，碗体1整体呈碗型，包括碗口11、碗身12和碗底13。碗口11直径为10-14cm，优选12cm，碗口边沿向外侧延伸出宽度为1-1.5cm的密封圈111，密封圈111的宽度优选为1cm，密封圈111用于与皮肤紧密贴合；碗身12整体呈弧形，碗身高度为7-10cm；碗底13为平底结构，碗底直径为5-7cm，碗底直径优选为6cm，碗底分布有多个直径2-3mm的透气孔131，碗底内侧附有活性炭吸附纸(图1和图2中未示出)，活性炭吸附纸的形状和尺寸与碗底相同，活性炭吸附纸一方面用于透气，另一方面用于防止外部细菌与造口接触，活性炭吸附纸可以粘附在碗底内侧，也可以不需要粘贴而直接夹持在碗底内侧和吸水材料层之间。
吸水材料层2整体也为碗状，其整体尺寸与碗体内部相对应，厚度为3-4cm，优选3cm，吸水材料层放置在碗体中，其高度不高于碗口边沿，用于吸附肠道排泄物中的水分；吸水材料层中心碗口为造瘘口4，造瘘口4直径为5-8cm，优选6cm。由于吸水材料层未吸水时的尺寸与碗体内部相对应，因此，使用前吸水材料层可以紧密卡合在碗体内部，而不需要额外的卡合结构；在吸水材料层吸附水分后，吸水材料层横向膨胀，与碗体卡合更加紧密；当需要更换吸水材料层时，只需要将废弃的吸水材料层取出即可，更换非常方便。优选地，吸水材料层为吸水海绵。当然，为了提高吸水材料层的稳固性，可以在吸水材料层和碗身内侧之间通过双面胶带将二者粘合。
为了提高造口患者佩戴的舒适性，上述碗口边沿延伸出的密封圈111采用硅胶制成。
为了提高透气性，优选地，吸水材料层2与碗底13并不贴合，存在0.5-1cm的间隔，通过带有网格的圆形隔板实现碗底与吸水材料层的分离，圆形隔板的厚度与间隔距离相同，活性炭吸附纸放置在圆形隔板和碗底之间。
下面对本发明造口腰带的自动调节过程进行详细说明。
姿势检测装置固定在控制盒中，如图4所示，所述姿势检测装置包括方形外壳，方形外壳的六面均为正方形，内部设置有压电传感器3242和砝码块3243，砝码块3243的顶面和底面为正方形，该正方形的边沿与方形外壳3241的内侧面紧密贴合，砝码块3243的厚度为方形外壳的二分之一，压电传感器3242设置在方形外壳的底面，压电传感器3242根据砝码块3243的压力输出电压信号。
当佩戴者将造瘘碗扣在造口处，并通过造口腰带的长度调节扣311调整好松紧度之后，控制盒与人体的相对位置固定，因此，姿势检测装置与人体的相对位置也是固定的，姿势检测装置的具体设置为：当人体坐立或者站立时，砝码块3243为竖直状态，砝码块3243完全压在压电传感器3242的上表面，压电传感器输出最大电压值；当人体平躺时，砝码块3243为水平状态，砝码块3243对压电传感器3242不挤压，压电传感器输出最小电压值；当人体处于其他状态时，砝码块3243与压电传感器3242成一定倾角挤压，压电传感器输出最大值和最小值之间的中间值。这样，通过压电传感器输出电压信号的大小，就可以获得人体的姿势，进而对造口腰带的松紧度进行细调，细调过程将在下面进行详细介绍。
控制电路根据姿势检测装置输出的电压信号对加压气泵盒电磁阀进行开启或关闭控制，实现气囊中气量的控制，进而实现造口腰带松紧度的细调。
如图5所示，控制电路包括运算放大器3245，运算放大器3245的正向输入端连接到压电传感器3242的输出端，运算放大器的负向输入端连接到参考电压，参考电压的大小根据压电传感器输出电压的等级进行设置，参考电压为压电传感器最大输出电压和最小输出电压的之间的一个中间数值，该中间数值并不限定为最大输出电压和最小输出电压的中值。运算放大器3245的输出信号分别连接到加压气泵322和电磁阀323，用于控制加压气泵322和电磁阀323的开启或关闭。其中，加压气泵322为负电压控制逻辑，电磁阀323为正电压控制逻辑，即加压气泵322接收负电压时使能，根据负电压的大小控制加压气泵322的充气时间，电磁阀323接收正电压时使能，根据正电压的大小控制电磁阀的放气时间，进而通过控制加压气泵的充气时间和电磁阀的放气时间实现气囊中气量的控制。
当所述压电传感器3242输出的电压信号大于参考电压，所述运算放大器3245输出正电压信号，由于加压气泵322为负电压控制逻辑，电磁阀323为正电压控制逻辑，因此，所述加压气泵322不使能，所述电磁阀323使能，气囊321排气；当所述压电传感器3242输出的电压信号小于参考电压，所述运算放大器3245输出负电压信号，所述电磁阀323不使能，所述加压气泵322使能，气囊321充气。
结合图4和图5对气囊的充放气过程进行详细说明：当佩戴者坐立或站立式时，佩戴者腰围处于最大状态，所述砝码块3243压在所述压电传感器3242上表面，压电传感器3242输出最大电压，所述压电传感器3242输出的电压信号大于参考电压，所述运算放大器3245输出正电压信号，所述加压气泵322不使能，所述电磁阀323使能，气囊321排气，并且是最大排气量，因为坐立或站立时，佩戴者腰围处于最大状态，将气囊中的气体排出，可以缓解腰部的紧张程度；当佩戴者平躺时，所述砝码块3243与所述压电传感器3242不挤压，压电传感器3242输出最小电压，所述压电传感器3242输出的电压信号小于参考电压，所述运算放大器3245输出负电压信号，所述电磁阀323不使能，所述加压气泵322使能，气囊321充气，并且是最大充气量，因为平躺时，佩戴者腰围处于最小状态，将气囊充气，可以增强造瘘碗与皮肤贴合的紧密程度，防止体液泄露；当佩戴者处于其他姿势，所述砝码块3243与所述压电传感器3242以一定倾角挤压，压电传感器3242输出最大值与最小值之间的中间值，根据压电传感器的电压信号与参考电压的关系控制气囊的充放气，实现松紧度的自动调节。
术后患者都是以坐立或者站立姿势佩戴造瘘碗，因此，佩戴好之后先通过长度调节扣311调节好造口腰带的松紧度，当其平躺后，加压气泵对气囊充气，将造口腰带收紧，造瘘碗与皮肤更紧密的贴合，防止体液侧漏；当患者再次站立或者坐立时，电磁阀对气囊放气，将造口腰带放松，保证患者佩戴舒适，防止血液流通不畅。
图6示出了控制电路的一个具体实施例，该实施例中，加压气泵的负电压控制逻辑通过反向跟随器3246实现，反向跟随器3246将运算放大器3245输出的负电压转换为同样大小的正电压，然后通过第一模数转换器3247转换为数字电压值，输入到单片机3249；由于电磁阀323是正电压控制逻辑，因此，运算放大器3245输出的正电压通过第二模数转换器3248转换为数字电压值，输入到单片机3249；上述第一模数转换器3247和第二模数转换器3248都是正电压有效，即只对正电压进行模数转换，因此，运算放大器3245输出正电压时，第一模数转换器3247接收的是负电压，第二模数转换器3248接收的是正电压，第二模数转换器输出数字电压值，单片机对应第二模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与电磁阀相对应的输出端口输出高电平信号，将电磁阀323使能，对气囊321排气，而单片机与加压气泵相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，加压气泵322不使能；当运算放大器3245输出负电压时，第一模数转换器3247接收的是正电压，第二模数转换器3248接收的是负电压，第一模数转换器输出数字电压值，单片机对应第一模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与加压气泵相对应的输出端口输出高电平信号，将加压气泵322使能，对气囊321充气，而单片机与电磁阀相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，电磁阀323不使能。
单片机内部运算过程如图7所示，单片机3249中存储有数字电压值表和高电平时间表，数字电压值表中的数字电压值与高电平时间表上的高电平时间相对应，因此，单片机3249接收第一模数转换器3247或第二模数转换器3248输出的数字电压值，将该数字电压值进行查表操作，查找到与其对应的高电平时间，从相应的输出端口输出高电平信号到加压气泵或电磁阀，该高电平信号的时间是通过上述查表获得。高电平信号使能加压气泵或者电磁阀，当高电平时间到，高电平信号变为低电平或者高阻状态，加压气泵或者电磁阀不使能，停止工作。
本发明的自动调节松紧度的造瘘碗，造口腰带的松紧度可以根据佩戴者的姿势自动调节；造瘘碗透气性好，适用于造口水肿、造口周围皮肤感染患者；造瘘碗拆卸方便，避免与皮肤粘合，适用于对造口底盘过敏的皮肤敏感患者；造口碗优选为塑料材质，吸水材料层、活性炭吸附纸均为可拆卸式，可更换多次使用，节能环保、经济便捷，利于可持续发展。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种自动调节松紧度的造瘘碗，其特征在于，包括：碗体、吸水材料层和造口腰带；
碗体整体呈碗型，包括碗口、碗身和碗底；碗口边沿向外侧延伸出一圈密封圈；碗身整体呈弧形；碗底为平底结构，碗底分布有多个透气孔，碗底内侧附有活性炭吸附纸，活性炭吸附纸的形状和尺寸与碗底相同；
吸水材料层整体也为碗状，其整体尺寸与碗体内部相对应，吸水材料层放置在碗体中，其高度不高于碗口边沿；吸水材料层中心圆口为造瘘口；所述吸水材料层与碗底并不贴合，存在0.5-1cm的间隔，通过带有网格的圆形隔板实现碗底与吸水材料层的分离，圆形隔板的厚度与间隔距离相同，活性炭吸附纸放置在圆形隔板和碗底之间；
造口腰带固定于造瘘碗边沿，造口腰带为两段式结构，第一段为单层长条状帆布带；第二段为带中间夹层的长条状帆布带，第二段长度固定，第二段帆布带夹层中夹持有长条状气囊；造口腰带的第一段和第二段的连接处缝制在一起；气囊的一端与加压气泵连接，用于充气，气囊另一端为电磁阀，用于放气；所述加压气泵的负电压控制逻辑通过反向跟随器实现，反向跟随器将运算放大器输出的负电压转换为同样大小的正电压，然后通过第一模数转换器转换为数字电压值，输入到单片机；由于电磁阀是正电压控制逻辑，运算放大器输出的正电压通过第二模数转换器转换为数字电压值，输入到单片机；所述第一模数转换器和第二模数转换器都是正电压有效，只对正电压进行模数转换，运算放大器输出正电压时，第一模数转换器接收的是负电压，第二模数转换器接收的是正电压，第二模数转换器输出数字电压值，单片机对应第二模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与电磁阀相对应的输出端口输出高电平信号，将电磁阀使能，对气囊排气，而单片机与加压气泵相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，加压气泵不使能；当运算放大器输出负电压时，第一模数转换器接收的是正电压，第二模数转换器接收的是负电压，第一模数转换器输出数字电压值，单片机对应第一模数转换器的输入端口接收该数字电压值，通过内部运算，单片机从其与加压气泵相对应的输出端口输出高电平信号，将加压气泵使能，对气囊充气，而单片机与电磁阀相对应的输出端口输出低电平或者高阻态信号，电磁阀不使能；所述单片机内部运算过程为：单片机中存储有数字电压值表和高电平时间表，数字电压值表中的数字电压值与高电平时间表上的高电平时间相对应，单片机接收第一模数转换器或第二模数转换器输出的数字电压值，将该数字电压值进行查表操作，查找到与其对应的高电平时间，从相应的输出端口输出高电平信号到加压气泵或电磁阀；高电平信号使能加压气泵或者电磁阀，当高电平时间到，高电平信号变为低电平或者高阻状态，加压气泵或者电磁阀不使能，停止工作；
造口腰带第二段帆布带与造瘘碗边沿的连接处还设置有控制盒，控制盒中包括姿势检测器、控制电路和5V锂电池；
所述姿势检测器包括方形外壳，内部设置有压电传感器和砝码块，砝码块的顶面和底面为正方形，该正方形的边沿与方形外壳的内侧面相贴合，砝码块的厚度为方形外壳的二分之一，压电传感器设置在方形外壳的底面，根据砝码块的压力输出电压信号；
控制电路包括运算放大器，运算放大器的正向输入端连接到压电传感器的输出端，运算放大器的负向输入端连接到参考电压，运算放大器的输出端分别连接到加压气泵的控制端和电磁阀的控制端，其中，加压气泵控制端为负电压控制逻辑，电磁阀控制端为正电压控制逻辑。
2.如权利要求1所述的一种自动调节松紧度的造瘘碗，其特征在于，当佩戴者坐立时，所述砝码块压在所述压电传感器顶面，压电传感器输出最大电压；当佩戴者平躺时，所述砝码块与所述压电传感器不挤压，压电传感器输出最小电压；当佩戴者处于其他姿势，所述砝码块与所述压电传感器挤压，压电传感器输出最大值与最小值之间的中间数值。
3.如权利要求2所述的一种自动调节松紧度的造瘘碗，其特征在于，当所述压电传感器输出的电压信号大于参考电压，所述运算放大器输出正电压信号，所述加压气泵不使能，所述电磁阀使能，气囊排气；当所述压电传感器输出的电压信号小于参考电压，所述运算放大器输出负电压信号，所述电磁阀不使能，所述加压气泵使能，气囊充气。
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